基于压力自动化采集的宽量程双环入渗设备研发

摘要

土壤入渗反映表层土壤渗透性能。双环入渗是规范推荐的土壤饱和入渗系数原位测试方法标定性方法,但传统设备在应用过程中存在测试量程受限、测试精度不稳定、测试过程人工读数费时费力等技术问题。双环入渗技术于上世纪80年代发展成熟并作为标准方法推广。随后四十余年,技术发展的重难点已转移至如何实现设备的自动化与智能化,以及如何持续提高设备工作效率与关键性能指标。但目前尚没有适用于低渗介质的高精度自动化技术产品。鉴于此,详细阐述新型自动化双环入渗设备研发过程。基于真空压力传感器技术路线构建新型土壤饱和入渗系数原位测试方法,而后通过系统结构设计、最小可行性验证、样机场地验证等多种技术研发手段完成设备研发工作。测试结果表明,新型设备成功获取土壤入渗过程压力变化曲线,可实现测试量程拓宽两个数量级,测试精度稳定提高,测试过程实现全自动化。该设备可扩展应用于亚黏土、黏土等传统装置不适用的低渗场地,在生态水利、水资源与水文地质、污染场地调查、市政排水等领域具有应用推广价值。